Könnten mittelalterliche Menschen einen Elektromotor bauen?
Es wurde vorgeschlagen, dass ein mittelalterliches Volk mit einer leicht verfügbaren Stromquelle Elektromotoren und pferdelose Wagen entwickeln würde. Ich hatte gedacht, dass dies zu kompliziert sein würde, um es bis zum 19. Jahrhundert zu machen. Benjamin Franklin entdeckte im 18. Jahrhundert einen primitiven Elektromotor, der jedoch erst 1832 zum Bewegen von Maschinen verwendet werden konnte.
Die Macht, die das mittelalterliche Volk haben würde, sind Batterien mit praktisch unbegrenzter Macht. Sie können die Spannung und die Ampere auf bis zu einem Gigawatt Leistung einstellen. Es gibt einige dieser Batterien, die von Außerirdischen zurückgelassen wurden, also habe ich mich gefragt, was sie mit so viel elektrischer Energie entwickeln könnten.
Antworten
Art von.
Es ist einfach, etwas zu machen , das sich dreht, wenn Strom angelegt wird, wenn Sie den Strom haben.
Die Herstellung eines praktischen Elektromotors ist eine ganz andere Sache.
Angenommen, Sie erhalten auf wundersame Weise eine Gleichstromquelle. (anscheinend von Außerirdischen geliefert)
Sie benötigen noch Kenntnisse über Elektrizität und Magnetismus. Aber auch hier können Sie dies mit einer ausreichenden Stromquelle und minimalen Fähigkeiten in der Kupferbearbeitung durch Ausprobieren erreichen.
Dann müssen Sie den Motor tatsächlich bauen. Dies erfordert Stahl (nicht Eisen).
Es erfordert reibungsarme Drehbefestigungen. Lager. Obwohl Sie vielleicht nur mit einem gut gefetteten glatten Schaft davonkommen.
Und Sie benötigen die Fähigkeit und das Können, viele, viele, viele Meter gleichmäßigen dünnen Kupferdrahtes herzustellen, der auch durchgehend isoliert ist. Klumpige Verkabelung oder Isolierung führen zu interner Heizung und Motorbrand.
Sie benötigen auch kleine Dinge wie Arbeitsschalter, zuverlässige Drahtspleißmethoden ( nicht nur zwei Drähte miteinander verdrillen, sondern auch löten).
Bei der Entwicklung Ihrer Motoren werden Sie höchstwahrscheinlich auch den tragbaren Feuerlöscher ohne Wasser als ein unverzichtbares Werkzeug erfinden.
Kurzum: Ja, bei einer freien Stromquelle können Sie Motoren bauen. Sie sind möglicherweise nicht praktisch für den Einsatz ohne eine starke unterstützende Technologie der Werkzeugherstellung, Metallurgie und verschiedener anderer Wissenschaften.
Von https://www.fleet.org.au/blog/spinning-wire/::
Wenn der Draht die Oberseite der Batterie und den Magneten berührt, bildet er einen Stromkreis, in dem Elektronen fließen können - dies ist der Strom. Aufgrund des Magneten am Boden der Batterie ist auch ein Magnetfeld vorhanden. Wenn sich Elektronen in Gegenwart eines Magnetfelds bewegen, wird eine Kraft erzeugt, die sowohl zur Richtung des Elektronenflusses (Strom) als auch zum Magnetfeld senkrecht ist. Diese Kraft, die als Lorentzkraft bezeichnet wird, wirkt auf den Draht und bewirkt, dass er sich bewegt, wodurch sich der Draht dreht.
Dies wäre leicht zu entdecken, wenn die Außerirdischen auch starke Magnete hinterlassen hätten. In einem starken Magnetfeld bewegt sich alles, was Strom fließt. Es muss kein Draht sein und braucht keine Isolierung.
Von https://garethladley.tumblr.com/post/166922851287/homopolar-motor::
Ohne Magnete basiert die Konstruktion auf einer Spule:
https://www.wired.com/2016/01/how-to-build-a-super-simple-electric-motor-out-of-stuff-you-already-have/
Mit einer AA-Batterie wäre dies schwer zu entdecken. Es würde ausgehen und kann nicht viel Strom abgeben. Aber mit einer unendlichen außerirdischen Batterie?
- Anstelle von dünnen Drähten können Sie es mit allem kurzschließen. Es können große Ströme fließen, die die geringen Kräfte verstärken, die von unvollständigen Spulen (nur einem gekrümmten Leiter) ausgehen.
- Die Batterie lädt zum Experimentieren ein. Es kann Metalle schmelzen, ohne Wärme abzugeben. Es kann Menschen töten. Es kann Funken erzeugen.
Ich denke, sie können es schaffen!
Der Bau eines primitiven Elektromotors ist nicht so schwierig - er benötigt lediglich Kupferdraht, magnetisches Material und eine Art Isoliermaterial wie Stoff. Obwohl es fast unerschwinglich teuer wäre, könnte es weit früher als im 19. Jahrhundert durchgeführt werden, obwohl es aufgrund des Fehlens von Magneten mit hoher Dichte wahrscheinlich nicht sehr effektiv wäre. So würden Sie eine bauen:
- Kupferdraht zeichnen. Je weniger Abweichungen im Durchmesser über die Länge, desto besser.
- Wickeln Sie Kupferdraht in Kleber und Stoff, um ihn zu isolieren, und formen Sie ihn dann zu den für den Motor erforderlichen Spulen
- Wenn Sie einen Gleichstrommotor bauen möchten, müssen Sie auch die Graphitbürsten bauen
- Drehen Sie Ihren Magneten in der Spule und Sie haben einen Generator, lassen Sie Strom durch die Spule laufen und Sie haben einen Motor.
Eines der größten Hindernisse wäre das Fehlen von Permanentmagneten. Neodym wurde erst 1880 entdeckt und moderne Seltenerdmagnete wurden in den 1900er Jahren erfunden. Sie müssten in großem Umfang Elektromagnete und schwerfällige Lodestones verwenden, wenn sie kein magnetisches Material finden / synthetisieren können.
Die größte Herausforderung ist die Batterietechnologie, insbesondere die Energiedichte. Erst in jüngster Zeit (ca. 2010) wurden Batterien für Hochleistungsanwendungen wie Drohnen gut genug, und erst jetzt (2020) sind Batterien gut genug, um ernsthaft mit Verbrennungsmotoren zu konkurrieren. Wenn Sie über eine von Außerirdischen gegebene Batterietechnologie verfügen, ist es sehr wahrscheinlich, dass Elektromotoren viel früher entdeckt werden.
Many of the early electricity experiments struggled with the fact that to generate magnetic/electric fields that are measurable by primitive technology, you need a lot of electricity in the first place. For example, one of the earliest electromagnetic experiments was running power through a cable and then seeing how it affected nearby compass needles. People would presumably stumble across this much sooner if they were given infinite electrical power.
Es ist machbar, wenn man weiß, was zu tun ist. Das Herstellen, Isolieren und Wickeln des Drahtes wäre sehr teuer und personalintensiv, und das Formen der Wellen, Lager usw. würde einige sehr spezialisierte und sehr teure Handwerker erfordern ... Dinge wie standardisierte mechanische Teile gab es vor der industriellen Revolution nicht Aber das exotischste Material, das Sie benötigen, ist magnetisch weiches Eisen (Schmiedeeisen würde gut funktionieren). Alles andere könnte Messing, Bronze, Kupfer usw. sein. Sie würden nicht einmal starke Permanentmagnete benötigen (Sie brauchen nur mehr davon teuer und schwer herzustellende Spulen).
Ein Generator ist jedoch genauso einfach zu bauen, und tatsächlich kann dasselbe Gerät wie beide funktionieren. Benjamin Franklin war durchaus in der Lage, einen Generator zu bauen, der nützliche Mengen an Strom produzieren konnte, und Motoren, um ihn zu nutzen ... er wusste einfach nicht, wie er das machen sollte. Die Entwicklung eines effizienten und nützlichen Elektromotors oder Generators ist nicht trivial und erfordert Fortschritte in der wissenschaftlichen Theorie und Mathematik.
Diese magischen Batterien würden sicherlich bei der Entwicklung elektromagnetischer Maschinen helfen, aber die Entwicklung praktischer Elektromotoren würde immer noch viel Zeit in Anspruch nehmen, und ohne eine industrielle Revolution wären solche Maschinen unglaublich teuer. Sie wären auch schwierig zu reparieren, da keine standardisierten Teile vorhanden sind. Sie benötigen einen Handwerker, der in der Lage ist, neue Teile von Grund auf neu herzustellen.
Rahmenherausforderung
Diese Art von Frage ist ziemlich häufig. Das macht meiner Meinung nach wenig Sinn. Jede Gesellschaft seit den alten Griechen (wenn nicht vorher) hätte alles erfinden können, was wir heute haben. Alles, was es benötigt, ist eine ausreichend stabile Zivilisation, die an sich durch den technologischen Fortschritt gefördert wird.
Die Menschen waren damals intelligent und konnten alle möglichen Konzepte verstehen. Wenn sie diese magische Kraftquelle hätten, könnten sie damit einfache Maschinen herstellen, mit denen kompliziertere Maschinen hergestellt werden könnten, mit denen noch kompliziertere Maschinen hergestellt werden könnten ...
Alles, was Sie tun, ist die Uhr nach vorne zu stellen, wenn Sie diese Art von Frage untersuchen. Mittelalterliche Menschen wären weiter fortgeschritten gewesen als sie tatsächlich waren. Na und? Wenn mittelalterliche Menschen in Hochhäusern gelebt hätten und iPhones hätten, wären sie nicht in dem Sinne mittelalterlich gewesen, wie wir es verstehen. Sie könnten genauso gut eine Geschichte in der modernen Welt konstruieren.
Ich hoffe, das ist kein allzu großer Scherz. Meine Absicht ist es, zu viele Wiederholungen dessen zu vermeiden, was ich für eine gemeinsame, aber unproduktive Fragestellung halte.
Könnten mittelalterliche Menschen eine Rakete gebaut haben?
Ist es möglich, im Mittelalter einen Elektrozaun zu errichten?
Wie kämpfen mittelalterliche Menschen, wenn sie starken Strom abgeben können?
usw.
Was ihnen fehlte, war Wissen und ein Antrieb, ein Zweck und in unserer wirklichen Geschichte diese süße, süße, unendliche Stromquelle, Gaben der Götter.
In Bezug auf Handwerkskunst, Materialien und andere Notwendigkeiten waren sie für die Aufgabe ziemlich gut gerüstet (IDK, denken Sie an eine Uhr, ich wette, 99 Prozent wissen nicht, wie sie hergestellt wurden, wenn sie Click Spring-Videos nicht gesehen haben), sie sind einfach würde nicht wissen, wie man alles zusammensetzt. In der Tat würden frühbronzezeitliche Technologien, Methoden und Materialien ausreichen, um einen praktischen Elektromotor zu bauen.
Vergessen Sie aber auch nicht die berühmten Beispiele, dass - Raketen im alten China bekannt waren und einige Verschwörer / Historiker / MythBusters sogar einige davon als Waffen ausprobierten, die zu dieser Zeit von Koreanern (?) verwendet werden konnten oder nicht. Teilerfolg beenden.
Eine Dampfmaschine als Spielzeug war seit dem Römischen Reich / Griechenland bekannt, aber es dauerte ein halbes Jahrtausend oder länger und eine andere Zivilisation, um sie zum Laufen zu bringen.
Es gibt ein Sprichwort, dass die Notwendigkeit Mutter von Erfindungen ist, und es bedeutet nicht unbedingt, dass du erfindest, wenn die schwere Zeit kommt, sondern man fasst zusammen, was du bereits weißt, in einer Lösung, die dann verwendet wird, und du kannst nur ein paar andere Dinge erfinden, aber. Es gibt mehrere Beispiele für Frühgeburten von Ideen oder Prototypen, die erst später auf den Markt kamen oder vorzeitig starben oder sich nur schwer verbreiten konnten.
Lager, Drähte, Magnete, Gussteile, Isolierungen - nichts davon war im Mittelalter ein Problem. Heck, sie hatten sogar Förderansätze der Herstellung, lange bevor Ford es zu einer Sache machte, zumindest um die Zeit des Römischen Reiches, war das Massengießen (in gewissem Sinne Massenproduktion) schon vor ihnen bekannt.
Was ihnen fehlte, war ein System von systematischem Wissen und Problemlösung sowie massenhafter Wissensverbreitung - das wir heute Wissenschaft oder wissenschaftliche Methoden nennen.
Könnten sie also - ja, absolut; Würden sie - unwahrscheinlich, wenn nicht Handwavium, Batterien allein bei weitem nicht genug.
Aber die wissenschaftliche und industrielle Revolution könnte einige hundert Jahre früher kommen.
Mit einer leistungsstarken Stromquelle müssen Sie sie nicht einmal in Ihren typischen Elektromotoren verwenden, um einen Motor herzustellen - starten Sie direkt mit Ionenmotoren, lol
Wochenendprojekt: Ionic Space Thruster
Ionenantrieb - Das Flugzeug ohne bewegliche Teile
oder eine Turbinenwasserverbrennung - elektrolysieren Sie das Wasser und mischen Sie es mit einem Wasserstrahl in einem Rohr und Funken im Inneren. da es ziemlich einfach ist, diese Effekte zu beobachten, und der mechanisch geneigte Verstand mit einem bestimmten Setup kommen kann.
Elektrizität ist sehr leistungsfähig und flexibel - die Art und Weise, wie wir sie nutzen, ist nicht die einzige, wir versuchen, sie effizient zu nutzen, da sie nicht kostenlos ist. Wenn man jedoch eine Fülle davon hat und keine besseren Möglichkeiten kennt, gibt es viele Möglichkeiten, wie man es benutzt.
ps
Übrigens, wissen Sie, was einem Ersatz fehlt, wenn es darum geht, Pferde zu ersetzen? Autopilot, und wir haben dieses Problem immer noch nicht gelöst, lol. Ja, sicher, wir hatten durch diese Verlagerung viele Vorteile, zu viele, um sie zu zählen, aber der Autopilot war lange Zeit bis in die letzten Jahre verloren.
so even if u have motors, u have to put more benefits on a plate to convince others it is a good replacement. roads are bad, so u may forget about speed, lol. No lights on roads, forget about 24.7 driving, etc. railroads are good because they solve some of those, but it is good only where it is.